Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

Проектирование антенны для радиочастотных модулей Telecontrolli

Свернуть
X
Свернуть

  • Проектирование антенны для радиочастотных модулей Telecontrolli

    Введение При проектировании систем передачи данных на короткие расстояния разработчик сталкивается с проблемой выбора антенны. Наличие хорошо спроектированной антенны позволяет при одинаковой мощности передатчика передавать данные на более длинные дистанции. Однако не секрет, что из всех элементов системы, антенна является наиболее сложной для проектирования и оптимизации. Вдобавок к этому, работа антенны напрямую зависит от различных переменных, таких как диэлектрическая проницаемость среды, близость других компонентов. И, наконец, измерение параметров антенны требует сложных и дорогостоящих приборов, которые не всегда доступны.
    В данном материале рассматриваются наиболее популярные типы антенн, используемых в системах передачи данных на короткие расстояния в диапазоне ОВЧ и УВЧ.
    Четвертьволновой излучатель (Whip antenna)
    Самый простой тип антенн, которые используются в радиомобильной связи на ОВЧ и УВЧ — четвертьволновой излучатель рис.1.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	tc_ant001.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	854 байт 
ID:	3334>
    Рис. 1.
    Это отрезок проводника или проводящей дорожки на плате (рис.3) длиной в ¼ длины волны несущего колебания, соединенный с выводом RX/TX приемника/передатчика. Длина резонансной четвертьволновой антенны может быть рассчитана по следующей формуле:

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	tc_antx01.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	339 байт 
ID:	3335>,
    где f — частота в МГц. Для частоты 433,92 МГц длина антенны получается равной 17 см. Антенну можно сделать короче, если использовать более толстый или широкий проводник, либо проводник с покрытием.
    При удалении антенны от приемника или передатчика необходимо использовать коаксиальный кабель (50 Ом) рис.2.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	tc_ant002.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	811 байт 
ID:	3336>
    Рис. 2.
    Заземление коаксиального кабеля должно быть припаяно к земле на плате вблизи антенного вывода приемника или передатчика.
    Как было сказано выше, антенна может быть выполнена в виде печатного проводника на печатной плате рис.3.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	tc_ant003.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	1.7 Кб 
ID:	3337>
    Рис. 3.
    Такого рода антенна может быть короче на 10% — 20% по сравнению с расчетной, в зависимости от того, какого рода и какой толщины диэлектрик печатной платы используется. Расстояние от антенны до ближайшего элемента или земли должно быть не меньше 5 мм.
    Спиральная антенна (Helical)
    Спиральная антенна — это проводник, обычно сталь, медь или латунь, свернутый в спираль рис.4.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	tc_ant004.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	1.9 Кб 
ID:	3338>
    Рис. 4.
    Диаметр спирали (D) должен быть равен 1/10 длины волны. Однако, изменяя диаметр D, можно менять количество витков антенны. Также настройку можно проводить и путем растягивания или сжатия антенны целиком.
    Экспериментальным подбором были установлены следующие параметры спиральной антенны на частоту 433,96 МГц, изготовленной из эмалированного медного проводника толщиной 1 мм:

    количество витков 17,
    диаметр D=5 мм,
    длина L=30 мм.
    Существенным недостатком данной антенны является большое влияние на ее работу расположенных рядом предметов, например руки, при наладонном исполнении устройства (handheld). Поэтому ее не рекомендуется использовать в такого рода устройствах.
    Петлевая антенна (Loop)
    Петлевая антенна — это печатный проводник, один конец которого припаян к «земле», второй, через конденсатор, к выходу передатчика или входу приемника.
    Данный тип антенн чаще используется в качестве антенны для передатчиков. Простота конструкции и настройки, небольшие размеры, слабое влияние окружающих предметов позволяют использовать ее в handheld устройствах, таких как автомобильная сигнализация в (брелке), пульты дистанционного управления для дверей гаражей и т.п.
    При проектировании антенны необходимо стараться сделать петлю как можно большей (рис.5.), потому, что чем меньше петля, тем уже полоса антенны и меньше коэффициент усиления.

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	tc_ant005.gif 
Просмотров:	1 
Размер:	2.2 Кб 
ID:	3339>
    Рис. 5.
    Настройка антенны производится с помощью конденсатора.
    Сравнение разных типов антенн
    Четвертьволновой излучатель имеет большие физические размеры, предназначен для приложений, критических к коэффициенту усиления антенны, хотя очень прост в изготовлении и эксплуатации.
    В случае, когда необходимы малые габаритные размеры, лучше использовать спиральную антенну. Но, с другой стороны, спиральная антенна сложнее в настройке и оптимизации, чем четвертьволновая, и более критична к окружающему пространству.
    Из всех трех представленных в данном материале антенн, петлевая антенна имеет наихудший коэффициент усиления.
    Сравнительная таблица.
    Параметры Lopp Helical Whip
    Простота изготовления 1 2 3
    Частотный диапазон 1 2 3
    Размеры 2 3 1
    Влияние окружающих предметов 3 1 2
    Общая характеристика 1 2 3
    1 — худший параметр
    3 — лучший параметр
    Источник: rtcs.ru
      Возможность размещать комментарии к сообщениям отключена.

    Метки статей

    Свернуть

    Меток пока нет.

    Новые статьи

    Свернуть

    • Проектирование антенны для радиочастотных модулей Telecontrolli
      admin
      Введение При проектировании систем передачи данных на короткие расстояния разработчик сталкивается с проблемой выбора антенны. Наличие хорошо спроектированной антенны позволяет при одинаковой мощности передатчика передавать данные на более длинные дистанции. Однако не секрет, что из всех элементов системы, антенна является наиболее сложной для проектирования и оптимизации. Вдобавок к этому, работа антенны напрямую зависит от различных переменных, таких как диэлектрическая проницаемость среды, близость других компонентов. И, наконец, измерение параметров антенны требует сложных и дорогостоящих приборов, которые не всегда доступны.
      В данном материале рассматриваются наиболее популярные типы антенн, используемых в системах передачи данных на короткие расстояния в диапазоне ОВЧ и УВЧ.
      Четвертьволновой излучатель (Whip antenna)...
      03.06.2017, 22:25
    • Как всех посчитать (или передача данных по радиоканалу)
      admin

      Журнал «Радио» №12 2002 г.

      Начнем обзор ИС для передачи/приема данных в радиодиапазоне сверхрегенеративных приёмников серии RRn-xxx. Это функционально законченные приборы (блок-схема – на рис. 1), выполненные по гибридной толстоплёночной технологии. В состав приемника входят: предварительный усилитель высокой частоты, ВЧ-генератор, схема срыва колебаний, низкочастотный фильтр, не пропускающий на выход колебания ВЧ-генератора при отсутствии внешнего сигнала, усилитель низкой частоты и компаратор для формирования сигнала с уровнями ТТЛ. То есть, один из вариантов схемы сверхрегенеративного приёмника (компаратор не в счет), но только без «обвязки». Типовая схема включения проста и приведена на рис. 2. Отметим некоторые особенности ИС этой серии, которые, надеюсь, помогут разработчикам.
      > Рис. 1. Блок-схема сверхрегенеративных приемников серии RRn-xxx
      >
      Рис. 2. Схема включения сверхрегенеративных приемников серии RRn-xxx (на примере RR3-xxx)
      Применение лазерной подстройки контуров в изделиях RR3, RR4, RR6, RR10, RR11 позволило улучшить точность настройки до ±0,2 МГц, что в 2,5 раза лучше, чем в изделиях RR1 или RR8. В приборе RR4-xxx реализован каскодный вход и получен наиболее низкий уровень спектра излучения (-70 дБм). В тех случаях, когда необходимо малое потребление, фирма Telecontrolli рекомендует применять RR6 или RR11 (ток потребления 0,5 мА и 0,3 мА соответственно), но при этом Вы несколько проиграете в чувствительности. А некоторое ухудшение параметров RR8 по сравнению с другими ИС этой серии является платой за питание 3В.
      Последней микросхемой в серии RRn-xxx является изделие RR15, параметры которого наиболее привлекательны: точность настройки - ±75 кГц; полоса пропускания по уровню -3 дБ составляет - ±250 кГц, уровень испускаемого спектра частот -75 дБм, металлический экран. Только одно «но» – единственная рабочая частота 433 МГц.
      Завершая разговор об этой группе приборов, приведем некоторые их технические параметры.
      Таблица 1.
      ...
      03.06.2017, 22:25
    • Использование модулей Telecontrolli в автоматизированных системах контроля и уче
      admin
      Специалисты, разрабатывающие автоматизированные системы контроля и учета энергопотребления, неизменно сталкиваются с тем, что измерительные датчики и устройство сбора и подготовки данных (УСПД) с точки зрения оптимизации технической системы должны быть территориально разнесены. Более того, если речь идет о системах для жилищно-коммунального сектора, то измерительные датчики и счетчики могут находиться в квартире, доступ в которую для сервисных и проверяющих организаций ограничен рис. 1.
      >
      Рис. 1.
      Проводная связь между устройствами удорожает внедрение...
      03.06.2017, 22:25
    • Использование модулей Telecontrolli в охранных системах
      admin
      Итальянская компания Telecontrolli производит разнообразные миниатюрные гибридные модули радиочастотного, ультразвукового и инфракрасного диапазонов. На базе этих модулей реализуются различные фрагменты систем охранной сигнализации и контроля доступа. Возможности применения приборов Telecontrolli проиллюстрированы...
      03.06.2017, 22:25
    • Беспроводная передача данных
      admin
      Журнал «Радио» №10 2002 г.
      Ракович Н.Н.
      ...
      03.06.2017, 22:25
    • Что такое GPS?
      admin
      Точность GPS измерений

      ...
      02.06.2017, 17:10
    Обработка...
    X